ハーマン・ホレリスは、機械式タビュレーティングマシンの一連の特許を1889年に取得した。それらの特許では、記録媒体として紙テープと長方形のカードの両方を記述している。アメリカ合衆国特許第395,781号 で示しているカードはテンプレートが予め印刷されていて、穴は辺に沿って開けることになっており、車掌が使っていた改札鋏を穿孔に使うことを想定していた。カードの中央部分は文字などの書き込み用とされていた。そもそもホレリスは、車掌が切符の端に鋏を入れる位置で乗客を大まかに分類していたことから、この方式を思いついた。私は西部に旅したとき、たしか punch photograph と呼ばれる切符を持っていた。車掌は乗客の明るい頭髪、黒い瞳、大きな鼻といった特徴に応じて切符の所定の位置に入鋏していた。見ての通り、私がやったのは punch photograph を全員ぶん作っただけのことだ。改札鋏を使う方法は単調で間違いやすかったので、ホレリスはカード全体を穿孔領域とし、パンタグラフ型のキーパンチ（穿孔器具）を発明した。また同時にカードにテンプレートを印刷するのをやめ、パンチ機側にマスターテンプレートを装備し、人間がそれを見てパンチ位置を決定できるようにした。ホレリスはいくつかのカードサイズを検討した。1890年の国勢調査の集計に対してホレリスが提案したシステムでは、「一般的なあらゆる用途に対応できる」ものとして3インチ×5.5インチのマニラアサの繊維で作った紙を示唆している。1890年の国勢調査で使われたカードは丸い穴を開けるもので、24欄12行の構成だった。このカードを使用する装置などの情報は、コロンビア大学のコンピュータ史についてのサイトにある。ある時点から3.25×7.375インチ (82.550×187.325mm) が標準カードサイズとなった。これは当時の1ドル紙幣より若干大きく（1ドル紙幣が2014年現在の大きさになったのは1929年から）、コロンビア大学のサイトによれば、紙幣運搬用の箱にぴったり収まるようにこの大きさにしたのだという。ホレリスの当初のシステムでは、用途によって場当たり的な符号化システムを採用していた。つまり、いくつかの穴が特定の意味、例えば性別や既婚か未婚かなどを表すようにしていた。当時のタビュレーティングマシンには最大40個のカウンタがあり、それぞれに1周で100までを表せるダイヤルが対応していて、2つ1組で、一方のダイヤルがカウントアップして一周したらもう一方のダイヤルが1目盛りだけカウントアップするようになっていた。それによって10,000までのカウントが可能である。集計作業に際しては、個々のカウンタが特定の穴の位置に対応付けられている。ホレリスはまた、リレー回路を使った穴の組合せのカウントも可能にしており、例えば既婚の女性のみをカウントするといったことが可能だった。その後符号化が標準化され、12行のうち下の10行を数字の0から9に対応させた。これにより連続する複数欄を使って大きな数値を表現できるようになり、単なるカウント以上のことが可能となった。Comrieの The application of the Hollerith Tabulating Machine to Brown's Tables of the Moon にはホレリスの45欄カードのイラストがある。
監督は『アクエリオンEVOL』や『ヤマノススメ』の山本裕介、シリーズ構成は『お兄ちゃんだけど愛さえあれば関係ないよねっ』や『波打際のむろみさん』のふでやすかずゆき、キャラクターデザインは『この中に1人、妹がいる!』の桂憲一郎、アニメーション制作は『武装神姫』のエイトビットがそれぞれ担当している。また、3DCGには『進撃の巨人』などで知られるマッドボックスも参加している。なお、エイトビットがアダルトゲーム原作作品を手掛けたのは、本作が初である。テレビアニメ化は山本を監督に起用することから始まり、彼が引き受ける条件として要望したエイトビットが制作会社に起用された。山本は過去の代表作『VS騎士ラムネ&40炎』や『マスターモスキートン』を通じ、プロデューサーのあらかわまさのぶや彼の友人であるアニメーターの黒田和也からも実力を信頼されていたため、それが本作への起用につながった。また、キャラクターデザインについてはコンペティションが行われたが、山本もあらかわも最初から桂を起用したい意向だったうえ、彼への決定を報告されたRicottaからも全会一致で安心する旨が寄せられた。桂は山本やあらかわと話し合い、脚本や演出の意図を汲み取ったうえでアドリブも盛り込んだり、「腑に落ちる」と精力的に応えている。テレビアニメ版ではPCゲーム版以上に馬や鎧を動かす必要があるため、エイトビットではそれらについての試行錯誤が重ねられた。それらを経て完成した3DCGを上手く動かせたのはマッドボックスのおかげであり、その良質な出来を見た山本は「これだったらもっとジョストのシーンを増やせば良かった」と後悔するほどだったが、キャラクター押しの話も作ろうという意向からそのシーンがほとんど出てこない話が作られるなど、結果的にはちょうど良いバランスのシリーズ構成となった。手描きと3DCGの組み合わせについては、撮影処理で馴染ませる必要があることから基本的に鎧のヘルムがフェイスガード状態では3DCG、フェイスオープン状態では手描きと住み分けているが、これにはロボットアニメの出撃シーンにおける王道パターンに近い意味合いも含まれている。馬についても、デザインを岸田隆宏に依頼したうえでメインアニメーターの入江篤に手描きで描いてもらうシーンがあるなど、各馬の描き分けも含めて凄腕で知られる両者が贅沢に起用されているが、これはエイトビットの代表を務める葛西励の提案によるものである。また、乗ってみないとわからないという意向から山本は乗馬の取材にも出向いたが、その際には島根県浜田市の乗馬牧場「かなぎウエスタンライディングパーク」が協力しており、エンディングクレジットにも動物取扱責任者と共に名を連ねている。物語の舞台であるヘレンズヒルについては、ドイツのバンベルクがモデルとして用いられた。TARTE TIMEなどもそれを元に配置されているが、風車は途中で登場させた場合に不自然に見えないよう、シリーズ構成を逆算して第一話から登場させるなど、意識した設定や描写が盛り込まれている。物語については、当初は自由に作るという意向からジョストを盛り込まずに描くことも検討されていたが、全12話を貫く「串」が必要という意向からジョストを盛り込むこととなった。それによってある程度はPCゲーム版に沿った展開が必要となり、物語の分岐やメインヒロインを誰にするかについてRicottaとの話し合いが行われた結果、Ricottaからハーレム作品として均等に扱って欲しいとの要望が出たため、ふでやすはPCゲーム版の各エピソードを拾いつつ各ヒロインのバランスを取った。その中には、本筋とは直接関係無いお色気を活かしたサービスシーンやミニコントも含まれている。また、朴念仁ゆえに口数の少ない貴弘の台詞よりも画面に趣向を凝らして彼の心情や存在感を描くなど、オーソドックスな演出が盛り込まれているが、そこには山本もあらかわも『エースをねらえ!』のイメージを重ねて見ている。音楽については、山本がPCゲーム版をプレイしてみた結果に持った気高い印象の「清冽な戦い」に中西亮輔が応え、重装備の馬の走りにも合うものが作られた。オープニングアニメーションは、アニメーターとしても知られる山下敏成の絵コンテ・演出と彼の所属先であるゼロジーによって制作されている。本編には山下以外にもベテランのアニメーターや演出家が多数参加しているが、その中には山本の人脈を通じて参加した者だけでなく、彼や桂の参加を知って自分から参加を申し出た者もいる。スタッフは本作の制作終了後、2014年7月期に放送された『ヤマノススメ セカンドシーズン』にも参加しており、作中の背景などに本作からのカメオ出演的要素を多数盛り込んでいる。